[实用新型]用于在金属片结构中引发局部加热的设备和工作头

说明书

本实用新型涉及用于在金属片结构中引发局部加热的设备，包括：a.电源单元，被配置成提供交流电流；b.工作头，具有配置成生成磁场的磁场发生器，工作头与电源单元电互连；c.电源控制单元，配置成控制电源单元的操作，向谐振电路装置施加具有特定频率的至少一个校准电流脉冲，当磁场发生器定位在金属片结构附近时形成谐振电路装置，确定谐振电路装置的谐振频率并向谐振电路装置施加至少一个功率电流脉冲，电流脉冲的操作频率与由至少一个校准电流脉冲确定的谐振电路装置的谐振频率对应。还涉及一种工作头。本实用新型的设备和工作头特别适用于在由非铁磁金属(诸如铝)制成的金属片结构中消除凹痕，而且也可以用于其他材料(包括铁磁金属)。

技术领域

本实用新型涉及一种用于从金属片结构上消除凹痕的设备，特别地用于通过感应加热从非铁磁性金属片结构上消除凹痕。

背景技术

2001年2月15日公布了Advanced Photonics Technologies AG公司名下的WO 01/10579 A1，其公开了一种用于从金属片部件上消除凹痕的方法和设备。因此，金属片部件被灯局部地加热。加热以基本上不接触的方式发生，目的是产生使凹痕回直的机械应力梯度。该文件还公开了通过感应装置或通过定向热气流施加热。该申请详细描述的设备包括具有灯和反射器的罩。

2006年11月16日公布了Ralph Meichtry名下的WO 2006/119661 A1，其公开了一种基于电磁能从金属片结构上消除凹痕的方法和设备。设备包括工作头，该工作头可以通过连接线缆与电力设备互连。为了消除凹痕，工作头定位在待处理并与金属片接触的区域中。随后，通过工作头施加磁场，磁场对金属片产生磁力，导致凹痕的变形。设备适用于从铁磁金属片结构上消除凹痕。

2016年2月11日公布了Ralph Meichtry名下的WO 2016/020071 A1。该文件公开了一种通过局部感应加热从铁磁金属片结构上消除凹痕的系统，感应加热通过交变磁场引起，并涉及局部热膨胀。公开的系统特别地适用于以精确且用户友好的方式从铁磁金属片结构上消除凹痕。

实用新型内容

已知的系统具有若干缺点。通过辐射(诸如通过灯)加热可能在下面的金属片被充分加热之前对吸收辐射的表面(如，清漆涂层)造成热损伤。而且，为了在金属片结构上产生磁力而使用磁场的系统仅可以应用于铁磁金属，如果用于非铁磁金属则无用。使用常规感应装置的系统也是如此，当用于铁磁材料时其正常工作，但当用于非铁磁金属时则无用。

非铁磁金属包括铝、镁、钛和铜。然而，本实用新型并不仅限于用于这些金属。在本实用新型的背景下，“铝”、“镁”、“钛”和“铜”应理解为还指它们的合金。

用于感应加热的常规系统在用于非铁磁金属片结构时无用的原因在于，它们无法在金属片结构中感应足够的局部加热，因此无法形成拉直凹痕所需的机械应力梯度。造成这一点的原因有若干机理。

对铁磁金属片结构的常规感应加热负责的主要效应是交变磁场造成的磁滞损耗。磁滞损耗允许高效且空间集中地对大部分铁磁金属进行加热，直至其特定居里温度。在非铁磁材料(相应地非铁材料，诸如铝)中，无法通过磁滞损耗进行加热。在这些材料中，主要通过涡流感应加热。然而，许多非铁基合金(诸如铝)具有比大多数铁基合金低得多的电阻。另外，由于这些合金是非铁磁的，所以它们显示出更大的透入深度。因此，在这些材料中感应的涡流将在电阻比薄层低的较厚层中流动。因此，如果与铁磁材料中的焦耳加热相比，大部分非铁磁材料中的焦耳加热显著减少，而且空间集中度较低。

另外，如果与例如大部分铁基合金相比，特别地铝具有相对高的热导率。因此，铝中产生的热相对高效地在空间上分布，导致大面积热膨胀，并因此导致待拉直凹痕的区域中的低机械应力梯度。因此，不会发生凹痕的拉直。